海水提钾研究进展.ppt

海水提钾研究进展,总论,钾是农作物生长必需的3大要素之一全世界陆地钾矿分布极不均匀，可溶性钾矿的储存和生产96%以上集中在加拿大、前苏联、德国、美国、约旦等少数几个国家，而绝大多数国家钾矿资源贫乏，农业所需钾肥依赖进口因此，世界许多沿海国家均把寻求新的钾矿资源的目光投向浩渺的大海,海水是化学资源的宝库，其中钾总溶存量达550万亿t，为陆地总储量（约170亿t）的3万倍虽然其相对浓度仅有380mg/kg，且80余种化学元素共存，分离提取技术难度大，但从可持续利用资源角度来看，开发海水钾资源的意义和前景无疑是十分远大的诱人的海水钾资源，引起了人们的广泛关注,我国钾资源严重缺乏,现已探明储量4.57亿仅占世界储量的2.6%,而且大多以陆湖相沉积的液体矿为主。因此,开发利用海水中钾资源弥补我国钾资源严重短缺,提高农业产量具有十分重要的经济意义和战略意义。自1940年挪威化学家Kielland.J获得第一个海水提钾专利权以来，世界各沿海国家投入大量的人财物力，进行海水提钾技术的研究，共提出包括化学沉淀法、溶剂萃取法、膜分离法、离子交换法等多种技术路线的上百种方法,化学沉淀法 溶剂萃取法 膜分离法 离子交换法,一.国外研究进展,六硝基二苯胺法:利用六硝基二苯胺钾盐难溶，而其钙盐易溶的特点由于六硝基二苯胺易爆，且毒性较高、对海水产生污染，故此法很难实现工业化 磷酸盐法:将磷酸或磷酸盐加入海水，并用NaOH将pH调到79.5，则海水中K+可沉淀K+及P2O5回收率均为90%，沉淀物中K+约3% 四苯硼酸钠法:四苯硼酸钠与钾能形成溶解度极小的沉淀，是一种定量分析法其要点是以四苯硼酸钠的稀溶液沉淀海水中的钾盐，沉淀物加酸后，则可形成四苯硼酸及相应的钾盐 返回,化学沉淀法,液膜萃取法 :基本原理是利用钾在萃取剂相与海水相分配系数的不同，以达到增浓和分离的目的 溶剂析出法:利用某些极性溶剂对钾盐选择沉淀特性，进行钾的分离提取 返回,溶剂萃取法,通过使用离子交换膜处理海水，得到高浓高温的含钾溶液(7090)，冷却后可得KCl此法可实现一价离子与二价离子的分离，但尚难做到Na+、K+分离 返回,膜分离法,树脂法 无机离子交换剂法 离子筛法 天然沸石法,离子交换法,我国陆地钾矿资源短缺，钾肥自给率不足20%，年进口量在500万t以上因此，国家历来高度重视海水钾资源的开发我国相关科研单位、企业及几代技术人员历经30余年的不懈努力，开发出斜发沸石法海水提取硫酸钾和硝酸钾高效节能技术，使海水硫酸钾及硝酸钾成本显著低于现行的生产技术,二.我国海水提钾研究进展,斜发沸石（(Na2,K2)OAl2O310SiO28H2O）是一种天然矿物，其晶体格架孔道组成了一系列二维的0.410.47nm的十元环自由窗口结构，从而形成了对阳离子的选择特性： Cs+Rb+K+NH4+Ba2+Sr2+Na+Ca2+Mg2+Li+ 沸石法海水提钾技术正是依据这种离子交换特性，通过式（1）及式（2）的离子交换反应，实现从海水中富集提取钾盐 K+(Seawater)+MeZKZ+Me+(Seawater)（1） Me+(Elutent)+KZK+(Enriched K+solution)+MeZ（2） 式（1）及（2）中，Z代表沸石，Me+代表洗脱剂的阳离子,提取原理,沸石法海水提取氯化钾技术 海水提取硫酸钾高效节能技术 海水提取硝酸钾技术,沸石法海水提取氯化钾工艺是以天然斜发沸石为离子交换剂，以氯化钠为洗脱剂，通过海水中 K+与沸石上的Na+的离子交换，实现海水钾的富集，制得富钾盐水富钾盐水经蒸发析盐、冷却结晶、洗涤分离及干燥等工序制取氯化钾并联产精制盐 返回,沸石法海水提取氯化钾技术,海水提取硫酸钾高效节能技术是以海水、海盐苦卤及饱和卤为原料，通过沸石法离子交换序富集钾，制得富钾卤水；富钾卤水通过蒸发（或日晒）得到精制盐（或工业盐）和富钾苦卤；富钾苦卤通过蒸发、冷却、分离、转化等工序制得产品硫酸钾和副产品工业盐及浓厚卤该方法提高了产率，降低了生产成本。 返回,海水提取硫酸钾高效节能技术,该技术以海水和硝酸铵为原料，通过沸石离子交换制得富钾液；富钾液通过萃取结晶法分离制得产品硝酸钾和副产品氨。 与国内外现有的以氯化钾和硝酸盐或硝酸为原料生产硝酸钾技术相比，具有原料来源广泛、工艺简捷、低成本、无污染等优势。,海水提取硝酸钾技术,作为离子交换法海水提钾技术的核心，钾高效吸附剂的开发将得到高度重视 另外,采用萃取法高选择性分离海水中的钾盐一直是海水提钾的重点研究方法之一 此外，随着沸石法海水提钾产业化开发的深入，从含钾混合溶液中（如：通过离子交换法得到的富钾溶液）高选择性、经济地分离钾盐的新理论、新方法的研究，也将成为研究热点之一,发展方向展望,海洋是我们人类的资源宝库,我国在海水提钾技术上作出的重大技术突破使我国海水提钾技术走在了